带电粒子在有界磁场中运动的临界问题

带电粒子在有界磁场中运动的临界问题当某种物理现象变化为另一种物理现象或物体从一种状态变化为另一种状态时，发生这种质的飞跃的转折状态通常称为临界状态。粒子进入有边界的磁场，由于边界条件的不同，而出现涉及

带电粒子在有界磁场中运动的临界问题 当某种物理现象变化为另一种物理现象或物体从一种状态变化为另一种状态时， 发生这种质的飞跃的转折状态通常称为临界状态。粒子进入有边界的磁场，由于 边界条件的不同，而出现涉及临界状态的临界问题，如带电粒子恰好不能从某个 边界射出磁场，可以根据边界条件确定粒子的轨迹、半径、在磁场中的运动时间 等。如何分析这类相关的问题是本文所讨论的内容。 一、带电粒子在有界磁场中运动的分析方法 1．圆心的确定 FFv 因为洛伦兹力指向圆心，根据⊥，画出粒子运动轨迹中任意两点（一 vF 般是射入和射出磁场两点），先作出切线找出的方向再确定的方向，沿两个 F 洛伦兹力的方向画其延长线，两延长线的交点即为圆心，或利用圆心位置必定 在圆中一根弦的中垂线上，作出圆心位置，如图1所示。 2．半径的确定和计算 利用平面几何关系，求出该圆的可能半径（或圆心角），并注意以下两个重 要的几何特点： φαAB ①粒子速度的偏向角等于转过的圆心角，并等于弦与切线的夹角（弦 θφ=α=θ 切角）的2倍，如图2所示，即2。 θθθ+θ= ②相对的弦切角相等，与相邻的弦切角′互补，即′180°。 3．粒子在磁场中运动时间的确定